李升才
摘 要:遺傳學(xué)是高中生物教學(xué)中的重點難點,其中的概率問題更在重中之重,難上加難。想突破教學(xué)中的難點,讓學(xué)生對生物學(xué)中的概率問題有比較清晰的思路和具體方法,既可增強學(xué)習(xí)自信心,又有助于培養(yǎng)學(xué)生熱愛生物學(xué)的興趣,對教師日常的教學(xué)工作有很大的幫助。
關(guān)鍵詞:高中生物教學(xué) 遺傳學(xué) 棋盤法
棋盤法,指的是借助棋盤格子來解決問題,在本文中就是借助類似棋盤的表格來進(jìn)行計算概率問題。
人教版高中生物必修2“孟德爾豌豆雜交實驗”兩對相對性狀的雜交實驗中介紹孟德爾提出的理論:具有兩對相對性狀的純合親本雜交,子一代在產(chǎn)生配子時,每對遺傳因子彼此分離,同時不同對的遺傳因子自由組合。這樣子一代產(chǎn)生的雌配子和雄配子各自有四種,且這四種配子出現(xiàn)機(jī)會均等,即四種配子數(shù)量比為1∶1∶1∶1。親本進(jìn)行受精作用時,雌雄配子結(jié)合機(jī)會均等且隨機(jī),所以雌雄配子有16種結(jié)合方式,而遺傳因子的組合形式有9種,性狀表現(xiàn)有四種,且四種性狀比之間的數(shù)量比是9∶3∶3∶1。[1]
本文就利用棋盤法,把以上的相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?nèi)缦拢簝捎H本雜交產(chǎn)生的F1基因型為YyRr,而根據(jù)孟德爾的假說:子一代在產(chǎn)生配子時,每對遺傳因子彼此分離,同時不同對的遺傳因子自由組合進(jìn)行分析得出子一代產(chǎn)生的配子有四種:Yy,Yr,yR,yr,且這四種配子產(chǎn)生機(jī)會均等,此時把雌雄個體的四種配子的數(shù)量比1∶1∶1∶1利用棋盤模式(也稱“配子棋盤”)呈現(xiàn)如下。
在這表格中已經(jīng)很清楚地顯示出雌雄配子間有16種結(jié)合機(jī)會(雌配子4種×雄配子4種=16種),即把比例1∶1∶1∶1與16這兩個數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來。如何與遺傳因子的9種組合形式聯(lián)系起來呢?
那就需要進(jìn)行拆分整理,把配子棋盤轉(zhuǎn)變成基因型棋盤,拆分理由如下:單獨考慮每對性狀對應(yīng)的遺傳因子的遺傳,產(chǎn)生的子二代的基因型類型分別為:YY,Yy,yy;RR,Rr,rr。比例都是1∶2∶1。則整理成子二代的基因型棋盤呈現(xiàn)如下。
在這表格中已經(jīng)很清楚地顯示子一代自交產(chǎn)生的子二代有9種基因型及在群體中出現(xiàn)的概率。如何解釋9種基因型決定的4種表現(xiàn)型比例是9∶3∶3∶1呢?此時需要轉(zhuǎn)變成子二代的表現(xiàn)型棋盤:
在這表格中已經(jīng)很清楚地顯示子一代自交產(chǎn)生的子二代有4種表現(xiàn)型組合及對應(yīng)數(shù)量比例是9∶3∶3∶1。
通過以上三個表格,既清楚呈現(xiàn)把配子、基因型、表現(xiàn)型三方面聯(lián)系起來又直觀呈現(xiàn)相關(guān)的比例,又有助于學(xué)生對配子、基因型、表現(xiàn)型概念的理解,還能加強學(xué)生對遺傳題中的相關(guān)數(shù)據(jù)的整理,使復(fù)雜的概率問題簡單化,提升學(xué)生對知識的遷移轉(zhuǎn)化能力。
例題1:人類的多指癥由顯性基因控制,而先天性聾啞由隱性基因控制,決定這兩種遺傳病的基因可以自由組合。一對夫婦,男性患多指、女性正常,婚后生了一個手指正常但是患先天聾啞的孩子。這對夫婦再生下的孩子為:手指正常、先天性()
A.1/2、1/4、1/8B.1/4、1/8、1/2
C.1/8、1/2、1/4D.1/4、1/2、1/8
解法如下:根據(jù)題意得出這對夫婦的基因型分別為AaBb、aaBb,則可整理出后代的表現(xiàn)型棋盤如下。
根據(jù)以上棋盤,迅速得出問題中的這對夫婦再生下的孩子為:手指正常aa__、先天性聾啞___bb、既多指又先天性聾啞A__bb_這三種情況的可能性依次為1/2、1/4、1/8,即答案為A。[2]
利用棋盤法解決遺傳題中的概率問題,優(yōu)點是思路清晰,切入點精確,使得數(shù)據(jù)迅速由繁變簡,簡化問題,既可增強學(xué)生自信心,又有助于培養(yǎng)學(xué)生熱愛生物學(xué)的興趣,對教師日常的教學(xué)工作有很大的幫助。
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].2.北京:北京師范大學(xué)出版社,2011:2.
[2]黃少旭.開展構(gòu)建在“核酸”的教學(xué)中強化重要概念[J].生物學(xué)通報,2013,48(09):46-48.